Куда деваются воспоминания, когда мы забываем: оптогенетика |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2022-06-28 23:33 Куда деваются воспоминания, когда мы забываем: оптогенетика Что происходит со всей той информацией, которую мозг получил, но не отложил в «долгий ящик»? Давайте разбираться. «Склероз — прекрасная болезнь. Ничего не болит, и каждый день что-нибудь новенькое». Эти слова приписывают несравненной Фаине Раневской. Было так или нет, мы уже не помним, но на самом деле потеря памяти — вещь очень неприятная. Не только для окружающих, которых вы уже не узнаёте, но и для вас самих. Куда положили час назад ключи? Выключили ли утюг, выходя из дому? Все проблемы, как правило, начинаются именно с потери кратковременной памяти. По крайней мере, так происходит с болезнью Альцгеймера, ранние стадии которой изучали нейробиологи из Объединенного центра нейронной генетики Массачусетского технологического института в США и Института наук о мозге RIKEN в Японии. Оптогенетические методы дают исследователям возможность воздействовать на выбранные нейроны с помощью световых импульсов. Память и страх Группа исследователей под руководством японского молекулярного биолога Судзуми Тонегавы (лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине 1987 года) изучала поведение мышей с ретроградной амнезией, которая сопровождает травматическое повреждение или стресс. Тонегава и его аспирант из MIT Дхерай Рой с коллегами обнаружили, что мыши испытывали значительные трудности, чтобы что-то вспомнить впоследствии, но все еще могли легко запоминать в данный момент. Наблюдение навело ученых на мысль, что этот факт может подтвердиться и в ранних стадиях болезни Альцгеймера. Свои догадки они проверяли на двух группах генно-модифицированных мышей с симптомами заболевания, сравнивая их с контролем. Мышей помещали в камеру, где они получали удар тока. Естественно, животные пугались, а затем испытывали страх, когда их клали туда снова через час. Однако когда мыши опять попадали в эту камеру через несколько дней, то только здоровые помнили о том, как им здесь «доставалось». У больных же страх пропадал. Чувствительные к свету ионные каналы позволяют управлять нейронами. Ченнелродопсин-2 (ChR2) под воздействием синего света с длиной волны 470 нм открывает доступ ионам натрия в клетку, что приводит к возбуждению нейрона, а галородопсин (NpHR) под действием желтого света (589 нм) открывает доступ ионам хлора, затормаживая нейрон. По следам воспоминаний Еще до этих исследований Тонегава с командой нашли клетки в гиппокампе, где хранятся особые «следы памяти». Их назвали энграммными клетками (от греческого «энграмма» — «внутренняя запись»). У ученых возникла идея: не туда ли «прячутся» потерянные краткосрочные воспоминания? Может быть, они не пропадают навсегда, а просто теряется доступ к ним? Тонегаве удалось вывести линию генно-модифицированных мышей с моделью болезни Альцгеймера и одновременно измененными энграммными клетками, которые можно было активировать светом лазера с помощью методов оптогенетики. После этого нейробиологи повторили свой эксперимент, добавив в него еще одну фазу — активирование энграммных клеток у мышей, забывших страх. И — о чудо! — страх перед током снова появлялся, мыши начинали вспоминать, как им было нехорошо в этой «камере пыток». Ученым удалось понять и то, как происходит утрата и восстановление доступа к памяти. Всё дело оказалось в нейронных связях. У мышей с потерянными воспоминаниями плотность дендритных шипиков (крошечных выростов на нейронах, при помощи которых они соединяются друг с другом) в энграммных клетках была заметно ниже. Стимуляция же восстанавливала плотность шипиков. На долгую память Однако в этих экспериментах речь шла об однократном доступе к воспоминаниям. Как же быть, если хочется не только единожды вспомнить прожитое, но и не забыть его позднее? Исследователи нашли решение и этой проблемы. Они смогли реанимировать «потерянные» воспоминания надолго, активизировав образование новых связей между энторинальной корой и гиппокампом. Чтобы добиться этого, ученые с помощью оптогенетических методов стимулировали клетки энторинальной коры, которая «подпитывает» энграммные клетки гиппокампа, кодирующие воспоминания о страхе. После трех часов эксперимента исследователи запаслись терпением и протестировали мышей снова лишь через неделю. И мыши, подобно герою Арнольда Шварценеггера в известном фильме, смогли «вспомнить все». Как и ожидалось, на их клетках памяти обнаруживалось гораздо больше дендритных шипиков. Пока что таким способом восстановить человеческую память невозможно: для этого нужно генетически модифицировать клетки памяти непосредственно в мозгу, да и методы лазерного воздействия представляются слишком грубыми. Однако само направление в будущей терапии потерянных воспоминаний уже появилось. И возможно, как-нибудь в будущем, в один прекрасный день любой пожилой человек сможет вернуть свои воспоминания с помощью простой и безболезненной процедуры. Источник: pcnews.ru Комментарии: |
|